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CENTRO UNIVERSITÁRIO DO ESTADO DO PARÁ PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO E EXTENSÃO BACHARELADO EM CIÊNCIAS AMBIENTAIS: PERÍCIA E GESTÃO AMBIENTAL NÍVIA CRISTINA VEIRA ROCHA SENSIBILIDADE AMBIENTAL DAS PRAIAS DE VILA DO CONDE, ITUPANEMA E CARIPI (BARCARENA/PA) Belém - PA 2013 CENTRO UNIVERSITÁRIO DO ESTADO DO PARÁ PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO E EXTENSÃO BACHARELADO EM CIÊNCIAS AMBIENTAIS: PERÍCIA E GESTÃO AMBIENTAL NÍVIA CRISTINA VIEIRA ROCHA SENSIBILIDADE AMBIENTAL DAS PRAIAS DE VILA DO CONDE, ITUPANEMA E CARIPÍ (BARCARENA/PA) Trabalho de Curso apresentado ao Centro Universitário do Estado do Pará como parte das exigências do curso, para a obtenção do grau de Bacharel em Ciências Ambientais. Orientador: M.Sc. Amilcar Carvalho Mendes Belém-PA 2013 NÍVIA CRISTINA VIEIRA ROCHA SENSIBILIDADE AMBIENTAL DAS PRAIAS DE VILA DO CONDE, ITUPANEMA E CARIPÍ (BARCARENA/PA) Trabalho de Curso apresentado ao Centro Universitário do Estado do Pará como parte das exigências do curso, para obtenção do grau de Bacharel em Ciências Ambientais. APROVADO EM: ______/______/______ NOTA OBTIDA:____________________ Banca Examinadora: ___________________________________ Prof. Amilcar Carvalho Mendes/ Centro Universitário do Estado do Pará ___________________________________ Prof. Messiana Beatriz Malato Boulhosa/ GEO Engenharia Belém-PA 2013 Aos meus pais Jozino e Luzia; e a minha irmã Narolívia. AGRADECIMENTOS À Deus, Pai Sábio, Amoroso, a quem sou grata por sua presença e pela força e sabedoria a mim concedidas. Aos meus pais, Jozino Rocha Filho e Luzia Vieira Rocha, pelo exemplo de amor que me deram, apoiando-me e me incentivando a sempre seguir adiante. À minha irmã, Narolívia Vieira Rocha, pelo carinho e compreensão para comigo nos bons e os difíceis momentos. Aos mestres, pela contribuição e dedicação em transmitir conhecimento em todos os momentos do curso. Ao Projeto de Pesquisa “Mapeamento e Elaboração de Cartas de Sensibilidade Ambiental para Derramamento de Óleo (Cartas SAO) para a Bacia da Foz do Amazonas”, desenvolvido pelo Museu Paraense Emílio Goeldi. Ao professor, MSc. e orientador Amilcar Carvalho Mendes, pelo incentivo, contribuição e confiança para a realização deste trabalho. Às professoras e MSc. Messiana Boulhosa e Danielle Campinas pelo auxílio imprescindível na realização deste trabalho. Aos amigos Felipe Melo, Filipe Demachki, Laércio Vulcão e Márcia Castro, pelo companheirismo durante a trajetória de curso. Ao meu namorado Alexandre Damasceno, pela compreensão, apoio e companheirismo em todos os momentos. Ao Museu Paraense Emílio Goeldi e ao CNPq, pela concessão da bolsa e contributo para o futuro profissional. A todos que, direta ou indiretamente, contribuíram para a realização deste trabalho. “Só é digno da liberdade, como da vida, aquele que se empenha em conquistá-la”. (Johann Goethe) RESUMO Barcarena, localizada na margem direita do Rio Pará, abriga as praias de Caripi, Itupanema e Vila do Conde. Estas estão sob influência direta do complexo portuário ali existente, tendo as atividades socioeconômicas desenvolvidas no município, como potencialmente prejudicadas, caso ocorra derramamento de óleo nas águas que as bordejam. O objetivo do estudo foi avaliar a sensibilidade ambiental das referidas praias, ao derramamento de óleo, à erosão, e à urbanização. A metodologia adotada constou na combinação de dados pretéritos, aquisição e processamento de imagens GeoEye e levantamento de campo apoiado nas propostas de Souza Filho et al. (2004); Esteves et al. (2003); Silva et al. (2009). Como principais produtos foram gerados mapas de índices de sensibilidades das áreas em escala 1:10.000, até então inédita. Os resultados permitiram identificar 5 Índices de Sensibilidade Ambiental ao derramamento de óleo. Com relação ao nível de sensibilidade das praias à erosão, verificou-se que Itupanema e Vila do Conde estão sob forte influência erosiva e, Caripí possui parte de sua extensão submetida a este processo, sendo que o mesmo exerce influencia sobre as relações socioeconômicas do local. Para o nível de urbanização, as duas primeiras praias apresentam baixo percentual de ocupação, enquanto que Caripi apresenta maior extensão e demanda de uso e ocupação. Palavras-chave: sensibilidade ambiental, praia, cartografia temática. LISTA DE FIGURAS Figura 01: Localização da área de estudo ............................................................... 12 Figura 02: Localização das Praias de Caripi, Itupanema e Vila do Conde ............... 13 Figura 03: Mapa de unidades de paisagem da área de influência do porto de Vila do Conde ........................................................................................................................ 16 Figura 04: Fluxograma representando a metodologia adotada no trabalho ............. 18 Figura 05: Realização da correção geométrica através do software Global Mapper 8.0,destacando a localização dos pontos de controle utilizados para a correção ..... 21 Figura 06: Seleção e posicionamento dos pontos de controle ................................. 23 Figura 07: Método de determinação da declividade com a utilização de clinômetro ................................................................................................................................. .25 Figura 08: Esquema de determinação da declividade do terreno empregando o clinômetro tipo Abney ................................................................................................ 26 Figura 09: Coleta de amostras de sedimentos arenosos ......................................... 26 Figura 10: Fluxograma das atividades laboratoriais com sedimentos ...................... 29 Figura 11: Amostras de sedimentos arenosos ......................................................... 30 Figura 12: Processo de quarteamento da amostra .................................................. 30 Figura 13: Pesagem das amostras ........................................................................... 30 Figura 14: Peneirador vibratório para separação mecânica dos grãos de sedimento .................................................................................................................................. 31 Figura 15: Mapa de sensibilidade ambiental a derramamento de óleo do litoral do município de Barcarena, em escala 1:95.000. .......................................................... 37 Figura 16: Mapa de sensibilidade ambiental a derramamento de óleo da praia do Caripi em escala 1:10.000. ........................................................................................ 38 Figura 17: Mapa de sensibilidade ambiental a derramamento de óleo da praia de Itupanema em escala 1:10.000. ................................................................................ 39 Figura 18: Mapa de sensibilidadeambiental a derramamento de óleo da praia de Vila do Conde em escala 1:10.000. ........................................................................... 40 Figura 19: Estrutura artificial construída em madeira, praia de Itupanema .............. 42 Figura 20: Estrutura artificial construída em concreto, praia de Vila do Conde ........ 42 Figura 21: Estrutura artificial do porto de Vila do Conde .......................................... 42 Figura 22: Barranco próximo a praia de Itupanema ................................................. 43 Figura 23: Barranco na praia de Vila do Conde, possuindo de 5 a 6 metros de altura aproximadamente ...................................................................................................... 43 Figura 24: Praia do Caripi ......................................................................................... 45 Figura 25: Praia de Itupanema ................................................................................. 45 Figura 26: Praia de Vila do Conde ........................................................................... 45 Figura 27: Escarpas íngremes em areia na praia de Vila do Conde ........................ 47 Figura 28: Ambiente de Várzea localizado nas margens de canais fluviais em Vila do Conde ................................................................................................................... 48 Figura 29: Exposição de raízes das árvores ao longo da praia do Caripi, evidenciando a remoção do sedimento praial por ação erosiva da maré .................. 49 Figura 30: Efeito da erosão provocada pelas marés em uma das barracas na praia do Caripi ................................................................................................................... .49 Figura 31: Obra de contenção em concreto armado para proteção da estrutura de uma barraca na praia do Caripi ................................................................................. 50 Figura 32: Obra de contenção ao processo erosivo e recuperação da via que margeia a Praia do Caripi .......................................................................................... 50 Figura 33: Efeito de diminuição da praia recreativa em decorrência do avanço das marés na Praia do Caripi ........................................................................................... 50 Figura 34: Efeito erosivo das marés em unidades ocupacionais na Praia de Vila do Conde. Notar no centro fiducial da imagem a evidência de erosão no que seria um pequeno terraço que abrigavam guardas-sol fixos .................................................... 51 Figura 35: Solapamento da base e desmoronamento de barrancos (de 5 a 6 metros) que margeiam a Praia de Vila do Conde ................................................................... 51 Figura 36: Unidades ocupacionais em situação de risco na Praia de Vila do Conde .................................................................................................................................. 52 Figura 37: Aspecto do muro de contenção ao processo erosivo das marés. Ao alto, fundos da Igreja de São João Batista, Vila do Conde ............................................... 52 Figura 38: Setor oeste da Praia de Vila do Conde, caracterizado pelo equilíbrio morfodinâmico (sem evidências de erosão), possibilitando a exploração da face praial para fins econômicos e residenciais ................................................................ 53 Figura 39: Estrutura de contenção a erosão na Praia de Itupanema ....................... 53 Figura 40: Estrutura de contenção com danos provocados pelo processo erosivo.. 54 Figura 41: Aspecto da ocupação da face praial da Praia do Caripi .......................... 55 Figura 42: Padrão construtivo das barracas na Praia do Caripi ............................... 55 Figura 43: Unidade ocupacional construída em madeira na Praia de Vila do Conde .................................................................................................................................. 56 Figura 44: Padrão construtivo misto das unidades ocupacionais do setor oeste da Praia de Vila do Conde.............................................................................................. 56 Figura 45: Classificação da linha de costa em relação à urbanização, sensibilidade à erosão e sensibilidade ao derramamento de óleo ..................................................... 57 LISTA DE TABELAS Tabela 01: Informações referentes às características da imagem utilizada no trabalho ..................................................................................................................... 20 Tabela 02: Caracterização dos pontos de controle coletados .................................. 22 Tabela 03: Identificação e localização dos pontos de coletas de amostras e análise de ambientes ............................................................................................................. 27 Tabela 04: Adaptação dos métodos NOAA (2002) para a zona costeira amazônica .................................................................................................................................. 33 Tabela 05: Esquema de cores para classificação do Índice de Sensibilidade do Litoral (ISL) ................................................................................................................ 34 Tabela 06: Principais Características dos ambientes mapeados. Comportamento do óleo, tipo de resposta e índice de sensibilidade ambiental........................................ 36 Tabela 07: Índices de Sensibilidade Ambiental mapeados na área de estudo e seus respectivos ambientes costeiros .............................................................................. .41 Tabela 08: Declividade das praias estudadas .......................................................... 44 Tabela 09: Análise granulométrica dos sedimentos das praias estudadas............... 46 Tabela 10: Classificação textural dos sedimentos das praias estudadas segundo Folk; Ward (1957) ...................................................................................................... 46 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ALBRAS – Alumínio Brasileiro S.A. ALUBAR – Alumínio de Barcarena ALUNORTE – Alumina do Norte do Brasil S.A. CAPES – Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CARTAS SAO – Cartas de Sensibilidade Ambiental ao Derramamento de Óleo CDP – Companhia Docas do Pará CNPq – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico CONAMA – Conselho Nacional de Meio Ambiente CONCAR – Comissão Nacional de Cartografia GCPs – Pontos de Controle no Terreno GPS – Sistema de Posicionamento Global IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística ISA – Índice de Sensibilidade Ambiental ISL – Índice de Sensibilidade do Litoral MMA – Ministério do Meio Ambiente MPEG – Museu Paraense Emílio Goeldi NOAA – Administração Nacional do Oceano e da Atmosfera PETROBRAS – Petróleo Brasileiro S.A. RMS – Margem de Erro Geométrico SIG – Sistema de Informação Geográfico TRANSPETRO – Petrobras Transporte S.A. UTM – Universal Transversa de Mercator SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 1 2. OBJETIVOS ............................................................................................................ 5 2.1. OBJETIVO GERAL...............................................................................................5 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................ 5 3. REFERENCIAL TEÓRICO...................................................................................... 6 3.1. GEOPROCESSAMENTO ..................................................................................... 6 3.2. SENSORIAMENTO REMOTO ............................................................................. 6 3.3. ÍNDICE DE SENSIBILIDADE AMBIENTAL .......................................................... 7 3.4. LEGISLAÇÃO PERTINENTE ............................................................................... 8 3.5. EROSÃO .............................................................................................................. 9 3.6. OCUPAÇÃO URBANA ....................................................................................... 10 4. LOCALIZAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO ....................... 12 5. METODOLOGIA ................................................................................................... 18 5.1. ETAPA PRÉ-CAMPO ......................................................................................... 19 5.1.1. Levantamento Bibliográfico e Cartográfico ................................................ 19 5.1.2. Aquisição de Imagem de Sensor Remoto ................................................... 19 5.1.3. Pré-processamento Digital de Imagens ...................................................... 20 5.1.3.1. Georreferenciamento .................................................................................... 20 5.1.4. Processamento Digital de Imagens ............................................................. 23 5.1.5. Análise de Imagem ........................................................................................ 24 5.1.5.1. Vetorização de Ambientes ............................................................................ 24 5.2. ETAPA DE CAMPO............................................................................................ 24 5.2.1. Determinação da Declividade da Face Praial .............................................. 24 5.2.2. Amostragem de Sedimento .......................................................................... 26 5.2.3. Registro dos Aspectos Geoambientais ....................................................... 27 5.3. ETAPA PÓS-CAMPO ......................................................................................... 27 5.3.1. Análise dos Dados de Declividade da Face Praial ..................................... 28 3.3.2. Separação Granulométrica ........................................................................... 28 5.3.3. Análise Granulométrica ................................................................................ 31 5.3.4. Determinação de Níveis de Urbanização nas Praias .................................. 31 5.3.5. Determinação de Níveis de Erosão .............................................................. 32 5.3.6. Elaboração das Cartas de Sensibilidade Ambiental a Derramamento de Óleo .......................................................................................................................... 32 6. RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................ 36 6.1. MAPEAMENTO DA SENSIBILIDADE AMBIENTAL A DERRAMAMENTO DE ÓLEO ........................................................................................................................ 36 6.1.1. Estruturas Sólidas Expostas Construídas Pelo Homem ........................... 41 6.1.2. Barrancos Fluviais (equivalentes à classe “falésias rochosas expostas com talus na base”) ................................................................................................ 43 6.1.3. Praia Fluvial ................................................................................................... 43 6.1.4. Escarpas Expostas com Declives Íngremes em Areia ............................... 47 6.1.5. Planícies de Maré Vegetadas (várzeas) ....................................................... 47 6.2. SENSIBILIDADE AMBIENTAL À EROSÃO ....................................................... 48 6.3. NÍVEIS DE URBANIZAÇÃO ............................................................................... 54 7. CONCLUSÃO ....................................................................................................... 58 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 60 1 1. INTRODUÇÃO A produção e transporte de petróleo e seus derivados, assim como as operações de navios-tanques em terminais são atividades consideradas como ameaças à qualidade ambiental e ao aumento de riscos de poluição/contaminação do litoral e áreas marinhas/estuarinas adjacentes, alterando a estrutura e o funcionamento dos ecossistemas ali existentes, em alguns casos de maneira irreversível, além de alterar a rotina de portos e a atividade pesqueira, que é uma das principais formas de subsistência de uma parte da população da região litorânea. No contexto supracitado Hayes; Gundlach (1975) propuseram um índice de susceptibilidade a derramamentos de óleo baseado nas características geomorfológicas de uma região, no comportamento do óleo em um ambiente costeiro e na capacidade de limpeza natural. Posteriormente, Gundlach; Hayes (1978) incorporaram aos índices as características biológicas dos ambientes, surgindo, portanto, o Índice de Vulnerabilidade a Derramamentos de Óleo. Com o avanço da metodologia, foram incorporadas informações socioeconômicas, impactos culturais, impactos arqueológicos, informações sobre correntes marítimas e parâmetros bióticos (ARPEL, 1997 apud ARAÚJO et al., 2002). O Índice de Sensibilidade Ambiental (ISA) representa, portanto, uma hierarquização da sensibilidade dos vários ambientes costeiros, estuarinos e fluviais, considerando-se a interação do óleo com as comunidades biológicas, as características geomorfológicas e sedimentares dos referidos ambientes, bem como seus aspectos socioeconômicos. De forma cartográfica, o mapeamento dos ISA a derramamento de óleo possibilita o planejamento mais eficiente das ações de resposta, objetivando a mitigação dos danos causados (JENSEN et al., 1993). A utilização de Cartas de Sensibilidade Ambiental é de fundamental importância como forma de planejamento para a prevenção e precaução a possíveis acidentes relacionados a derramamentos de óleo, provocados seja por causas naturais ou antrópicas, favorecendo, assim, a identificação de locais mais suscetíveis aos mesmos. A importância do monitoramento ambiental em áreas onde há exploração, produção e transporte de óleo é medida pelos vários casos de derramamentos ocorridos no litoral brasileiro nos últimos anos, o que têm levado os órgãos e 2 entidades envolvidas a aperfeiçoarem os métodos, tanto preventivos como corretivos, para a mitigação dos danos gerados (GONÇALVES et al., 2009). A Lei nº 9.966, de 28 de abril de 2000 (também conhecida como “Lei do Óleo”) dispõe sobre a prevenção, controle e a fiscalização da poluição causada por lançamento de óleo e outras substâncias nocivas ou perigosas em águas de jurisdição nacional. Atribui ao Ministério do Meio Ambiente (MMA) a responsabilidade de identificar, localizar e definir limites das áreas ecologicamente sensíveis com relação à poluição causada por estes. Os mapas de sensibilidade ambiental vêm sendo utilizados desde a década de 70 e representam uma importante ferramenta para priorização dos ambientes que devem ser protegidos, fornecendo asinformações necessárias em formato de fácil leitura e compreensão (NOAA, 2002). A PETROBRAS, desde o início da década de 90, tem procurado incorporar as Cartas SAO em seus planos de contingência. Ainda no ano de 2000 foram elaborados mapas de sensibilidade de vinte e uma áreas de influência dos terminais da TRANSPETRO (que atende às atividades de transporte e armazenamento de petróleo e derivados, álcool, biocombustíveis e gás natural), desde o Rio Grande, no Rio Grande do Sul, até Coari, no Amazonas (ARAÚJO et al., 2004). Dada a incumbência retrocitada, o MMA lançou em 2011 edital conjunto com o CNPq, para o mapeamento e elaboração de Cartas de Sensibilidade Ambiental a Derramamentos de Óleo (Cartas SAO), para as bacias sedimentares da Foz do Amazonas e Pará-Maranhão/Barreirinhas, tomando como unidade cartográfica base as Bacias Marítimas e o Plano Cartográfico para Mapeamento de Sensibilidade Ambiental, criado em 2002, que delimita três níveis de mapeamento: a) Estratégico - voltado para abranger bacias em sua totalidade (escala de 1:500.000); b) Tático - utilizado para litorais de bacias mapeadas (escala de 1:150.000); c) Operacional ou de Detalhe - para locais de alto risco/sensibilidade (escalas de 1:10.000 a 1:50.000) (BRASIL, 2012). Com a implantação de portos além de outros empreendimentos de grande porte os municípios receptores destes tendem a crescer com relação a população, a qual está em busca de melhores condições de vida. A atividade portuária traz consigo uma série de alterações nas dimensões econômicas, sócio-culturais, espaciais e ambientais da cidade, que podem acarretar perturbações significativas no ambiente natural e urbano, a exemplo do desarranjo dos centros urbanos devido 3 aos intensos fluxos rodoviários de cargas pesadas e por vezes perigosas e a degradação das áreas urbanas próximas devido à obsolescência da própria estrutura portuária (PORTO; TEIXEIRA, 2002). A erosão é um processo que ocorre de maneira natural, mas que pode ser intensificado a partir das interferências antrópicas. Com a intensa urbanização das orlas, principalmente a partir da década de 1970, este problema passou a ser tratado não apenas pelos estudos voltados para a compreensão dos processos físicos, mas também sob um enfoque socioeconômico tendo em vista os impactos causados nas construções urbanas (BARROS, 2005). Processos erosivos muitas vezes são resultados de atividades antrópicas em regiões costeiras. Dentre as principais estruturas construídas na costa, as atividades portuárias merecem uma atenção especial, pelo fato de induzir em modificações territoriais em uma ampla escala (OLIVEIRA, 2011). Na costa norte brasileira podem ser citados os estudos desenvolvidos por Gonçalves et al. (2011) para elaboração da Carta SAO para a margem direita da Baía de Guajará, incluindo, também a Ilha de Caratatetua e o setor sul da Ilha de Mosqueiro; Boulhosa; Souza Filho (2008) que reconheceram e mapearam os ambientes costeiros para geração de Cartas SAO na costa nordeste do Estado do Pará; Boulhosa; Mendes (2008) que efetuaram o mapeamento dos índices de sensibilidade ambiental ao derramamento de óleo nos sedimentos de fundo e de margem na região portuária de Vila do Conde, Barcarena/PA; Teixeira (2006) que faz a análise de imagens de sensores remotos orbitais para o mapeamento de ambientes costeiros tropicais e de ISA para o Golfão Maranhense; e Souza Filho et al (2004) que faz uma adaptação dos Índices de Sensibilidade Ambiental pra realidade amazônica, sendo que a metodologia deste ultimo é utilizada neste trabalho. Entretanto, as escalas de mapeamento adotadas nesses trabalhos não permitiram maior detalhamento dos setores, notadamente no que concerne às praias, que estão sob forte influência de atividades portuárias, como é o caso da margem direita do rio Pará, no Município de Barcarena. Foi determinada para o presente trabalho, a escala de detalhamento de 1:10.000, que são utilizadas em Cartas SAO de locais específicos, em escalas muito grandes (apresentando, com elevado grau de detalhe, informações sobre pontos de alto risco/sensibilidade), até então inédita para o local, devido área de estudo estar 4 localizada na zona de influência dos complexo portuário de Vila do Conde. Esta apresenta um alto risco de derramamento de óleo devido este setor ter como escopo a movimentação de cargas (minérios) e descarga de óleo combustível e soda caustica para o complexo industrial do município. Diante do exposto o presente estudo objetivou avaliar a sensibilidade ambiental das praias do Caripi, Itupanema e Vila do Conde, localizadas no município de Barcarena no estado do Pará, relacionada à processos erosivos e a poluição/contaminação por óleo a partir de características geoambientais e de urbanização. Essas áreas que apresentam expressivo contingente populacional, que utiliza os recursos naturais e as potencialidades turísticas e de lazer, estão inseridas na área de influência direta dos complexos – industrial e portuário – ali existentes e, por essa razão, as atividades socioeconômicas podem ser potencialmente prejudicadas, caso ocorra derramamento de óleo nas águas que as bordejam. Nesse contexto e na escala de mapeamento proposta, espera-se que a cartografia dos índices SAO em escala operacional ou de detalhe, venham a trazer valioso contributo não somente para planos de contingenciamento de derramamentos de óleo, mas também, reforçar os instrumentos políticos e administrativos de ordenamento territorial local. 5 2. OBJETIVOS 2.1. OBJETIVO GERAL Elaborar Cartas de Sensibilidade Ambiental à erosão e ao derramamento de óleo para as praias do Caripi, Itupanema e Vila do Conde, em escala 1:10.000. 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS - Caracterizar feições geoambientais; - Utilizar técnicas de sensoriamento remoto para a elaboração de mapas de sensibilidade ambiental; - Identificar os Índices de Sensibilidade Ambiental – ISA baseados na metodologia proposta por Souza Filho et al. (2004); - Determinar os níveis de sensibilidade a erosão e urbanização das referidas praias. 6 3. REFERENCIAL TEÓRICO 3.1. GEOPROCESSAMENTO O geoprocessamento pode ser definido como um conjunto de ferramentas necessárias para manipular informações espacialmente referidas, utilizando técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento de informações geográficas e que vem influenciando de maneira crescente as áreas de cartografia, análise de recursos naturais, planejamento, dentre outros. Esta área tem como instrumento de integração de dados os Sistemas de Informação Geográfica (SIG), que permitem a realização de análises complexas, com a possibilidade da criação de um banco de dados georreferenciados (BARCELLOS; RAMALHO, 2002). As ferramentas geotecnológicas, dão embasamento para trabalhos, afim de, delimitar e monitorar as áreas que se pretendem realizar as determinadas análises, propondo assim, o aperfeiçoamento em novas técnicas de reconhecimento espacial através de mapas ou cartas que sejam temáticos (OLIVEIRA, 2004). Os equipamentos utilizados são extremamente úteis relacionados a visualização da área de estudo, com o objetivo de ser prático e de se ter informações com mais rapidez, e devido a isto, a disponibilidade de informações espaciais é o ponto de partida para a tomada de decisões, quando se relaciona com a preocupação ambiental (SIMÕES, 2008).3.2. SENSORIAMENTO REMOTO Sensoriamento remoto é um termo utilizado na área das ciências aplicadas que se refere à obtenção de dados de alvos à distância. A atividade deste está relacionada com um conjunto de técnicas de aquisição, processamento e análise de dados coletados por sensores remotos que vão desde ao olho nu até os sensores orbitais (BRASIL, 2008). Devido a suas diferentes propriedades físicas e composições químicas, a variedade de materiais na superfície da Terra emite, reflete ou absorve a radiação eletromagnética em diferentes formas. Sensores são capazes de registrar o comportamento destes diferentes materiais quando da interação com o fenômeno 7 físico ao longo do espectro eletromagnético, e estabelecer a relação existente entre eles, o qual pode ser entendido e interpretado através das técnicas de processamento de imagens. Os tipos de dados de sensoriamento remoto a serem adquiridos dependem do tipo de informação necessária, do tamanho e da dinâmica dos objetos ou fenômenos estudados (NOVO; PONZONI, 2001). A utilização das tecnologias de sensoriamento remoto e de sistemas de informação geográfica (SIG) contribui muito na elaboração de mapas de sensibilidade ambiental a derramamentos de óleo, principalmente na caracterização e identificação de áreas de difícil acesso ou que possuam cartografia inexistente ou desatualizada. O uso de dados de sensores remotos orbitais permite a produção de mapas atualizados, e em escala adequada, com maior rapidez e menor custo, em função da precisão e periodicidade de obtenção (GONÇALVES, 2005). 3.3. ÍNDICE DE SENSIBILIDADE AMBIENTAL O Índice de Sensibilidade Ambiental (ISA) representa uma hierarquização da sensibilidade dos diversos ambientes costeiros, estuarinos e fluviais, levando em consideração a interação do óleo com as comunidades biológicas, as características geomorfológicas e sedimentares dos referidos ambientes, bem como seus aspectos socioeconômicos (GONÇALVES, 2005). Este índice é classificado em uma escala que varia de 1 a 10 levando em consideração os ambientes costeiros, sendo que a sensibilidade do ambiente é definida quanto maior for o seu índice. Esta classificação é baseada em um entendimento completo do ambiente, sua composição e funcionamento, incluindo as relações entre os processos físicos e o substrato, que produzem tipos específicos de ambientes e permitem prever padrões de comportamento e transporte do óleo derramado (NOAA, 2002). Com base neste, Souza Filho et al. (2004) propuseram uma classificação de ISA com adaptações para zona costeira amazônica, que foi modificada da proposta criada pela NOAA (2002). Ademais, Gonçalves (2003) e Gonçalves; Souza Filho (2004) usaram essa adaptação para classificar os ambientes da região flúvio- 8 estuarina da Baía de Guajará (Belém-PA), adaptação essa, que foi adotada neste trabalho para com relação ao litoral do município de Barcarena. A identificação e mapeamento das áreas sensíveis a derramamentos de óleo tiveram sua origem nos planos de contingência dos Estados Unidos, em meados dos anos 70, que se baseavam apenas nas características geomorfológicas do ambiente (SÃO PAULO, 2002), desde então esse processo vem sendo aprimorado por diversos estudos, cabendo ao Ministério do Meio Ambiente padronizar as metodologias do mapeamento dessas áreas. As Cartas de Sensibilidade Ambiental para Derramamentos de Óleo (Cartas SAO) constituem um componente essencial e fonte de informação primária para o planejamento de contingência e avaliação de danos em casos de derramamento de óleo, sendo que estas representam uma ferramenta fundamental para a detecção de ações de resposta a vazamentos de óleo, na medida em que, ao identificarem aqueles ambientes com prioridade de preservação e as eventuais áreas de sacrifício, permitem o correto direcionamento dos recursos disponíveis e a mobilização mais eficiente das equipes de proteção e limpeza (BRASIL, 2004). 3.4. LEGISLAÇÃO PERTINENTE Segundo Ministério do meio ambiente, para a elaboração de Cartas de Sensibilidade a Derramamento de Óleo, é necessário tomar como referência algumas leis e decretos que auxiliam neste processo, além de resoluções do Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA), as quais se resumem a seguir: Lei Nº 9.966, de 28 de Abril de 2000 (Lei do Óleo) Esta lei dispõe sobre a prevenção, o controle e a fiscalização da poluição causada por lançamento de óleo e outras substâncias nocivas e perigosas em águas sob jurisdição nacional e dá outras providências e, prevê, em seu artigo nono que as entidades exploradoras de portos organizados e instalações portuárias e os proprietários ou operadores de plataformas e suas instalações de apoio deverão realizar auditorias ambientais bienais, independentes, com o objetivo de avaliar os sistemas de gestão e controle ambiental em suas unidades (BRASIL, 2000). 9 Decreto-Lei Nº 243, de 28 de Fevereiro de 1967 Fixa as Diretrizes e Bases da Cartografia Brasileira e dá outras providências (BRASIL, 1967). Decreto Nº 89.817, de 20 de Junho de 1984 Estabelece as Instruções Reguladoras das Normas Técnicas da Cartografia Nacional (BRASIL, 1984). Decreto S/Nº de 10 de Maio de 2000 Dispõe sobre a Comissão Nacional de Cartografia – CONCAR e dá outras providências. Em seu artigo primeiro, prevê, no âmbito do Ministério do Planejamento, Orçamento e Gestão, a CONCAR, com atribuição de assessorar o Ministro de Estado na supervisão do Sistema Cartográfico Nacional, coordenar a execução da política cartográfica nacional e exercer outras atribuições nos termos da legislação pertinente (BRASIL, 2000). A Resolução CONAMA Nº 269, 14 de Setembro de 2000 Regulamenta o uso de dispersantes químicos em derramamentos de óleo e outras substâncias nocivas ou perigosas em águas sob jurisdição nacional e dá outras providências (BRASIL, 2000). Resolução CONAMA Nº 293, 12 de Dezembro de 2001 Dispõe sobre o conteúdo mínimo do Plano de Emergência Individual para incidentes de poluição por óleo originados em portos organizados, instalações portuárias ou terminais, dutos e plataformas, bem como suas respectivas instalações de apoio, e orienta a sua elaboração (BRASIL, 2001). 3.5. EROSÃO Os processos erosivos ocorrem de forma natural no meio ambiente, porém gradualmente, provocando ao longo da evolução do planeta, mudanças no relevo e na vegetação (BERTONI; LOMBARDI NETO, 1990). As intervenções antrópicas intensificam esses processos por meio da ocupação e uso intensivo do solo por 10 meio de diversas atividades. A erosão antrópica, identificada como erosão acelerada, remove paulatinamente as camadas superficiais do solo, chegando a formar sulcos e ravinas, quando há um escoamento torrencial de água (POLITANO et al., 1992). A erosão é um processo que ocorre em duas fases: a remoção das partículas do solo e o transporte dessas por meio de agentes erosivos (CUNHA; GUERRA, 2010) e a textura do solo é um fator importante que afeta os processos de desagregação e transporte. Segundo Pereira (2000), os fatores de erosão do solo dependem de fatores, como por exemplo, a chuva, escoamento superficial, topografia do terreno, influencias de maré, cobertura vegetal, dentre outros. A erosão costeira caracteriza-se como perda ou deslocamento de sedimentos ao longo da costa, devido à ação de ventos, ondas, correntes, marés dentre outras ações. A linha costeira é um ambiente fortemente dinâmico, onde ocorrem processos erosivos que promovem mudanças na área a longo oucurto prazo, no que diz respeito a deposição e retiradas de sedimentos, caracterizados como avanço ou recuo da linha de costa respectivamente, podendo se tornar um problema principalmente para proprietários de estruturas instaladas no litoral (SCUDELARI et al., 2005). Com relação as características da encosta levando em consideração os processos erosivos, a maior influência está no comprimento e na declividade das vertentes sendo que as mais íngremes facilitam a erosão dos solos, na medida em que aumentam o escoamento superficial (GUERRA, (1998); VITTE; MELLO, (2007); CUNHA (2006)). Um dos fatores que contribuem para a aceleração da ocorrência dos processos erosivos é a ocupação indevida das margens das bacias hidrográficas a qual, tem comprometido, de forma implacável, a manutenção dos recursos hídricos e a redução da face costeira (SANTOS, 2007). 3.6. OCUPAÇÃO URBANA Após a Revolução Industrial a ação antrópica para com o meio natural teve um aumento significativo. Uma das consequências da interferência do homem no meio é a alteração dos processos de dinâmica superficial que moldam o relevo, como é o 11 caso da intensificação dos processos erosivos e dos movimentos de massa em áreas de encostas (CERRI, 1999). Segundo Lacerda (1999), as populações dos países tropicais tenderam a se concentrar, ao longo da história, ás margens de rios e ao longo do litoral, tanto para facilitar o acesso ao interior como para assegurar o escoamento e exportação de seus produtos. Essa ocupação do litoral brasileiro tem sido feita de forma desordenada, sem a consulta de normas e critérios que garantam a conservação do ambiente, inclusive no aspecto de suas potencialidades econômicas e qualidade de vida da população. A expansão da fronteira urbana sem critérios técnicos adequados, associada à segregação sócio-espacial na sociedade capitalista, incentivaram a ocupação desordenada de áreas geomorfologicamente frágeis ao uso urbano. Esse processo de ocupação do espaço tem gerado resultados negativos, como é o caso da instalação de áreas de risco geológico – geomorfológico (OLIVEIRA, 2004). Entre os processos de dinâmica superficial desencadeadores de risco encontram-se as inundações/alagamentos, as erosões de margem de canais fluviais e os diversos tipos de movimentos de massa. Quando esses processos ocorrem em áreas densamente ocupadas, causam inúmeros prejuízos, tanto sociais quanto econômicos, podendo até ocasionar perdas de vida humana (DAL’ASTA et al., 2005). 12 4. LOCALIZAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO Situado na meso região metropolitana de Belém, o município de Barcarena se limita ao norte pela Baía de Guajará e município de Belém, ao sul pelos municípios de Mojú e Abaetetuba, a leste pelo município de Acará e, a oeste, pela Baía do Marajó. A área está situada entre os paralelos 1º17’S e 1º40’S e meridianos 48º49’W e 48º33’W (Figura 01). Neste município estão localizadas as praias de Caripi, Itupanema e Vila do Conde (Figura 02), objeto deste estudo. Figura 01: Localização da área de estudo. Fonte: Imagem GeoEye -07/2010 – Google Earth. 13 Figura 02: Localização das Praias de Caripi, Itupanema e Vila do Conde (Fonte: imagem GeoEye -07/2010 – Google Earth). 14 O acesso a Barcarena, tendo como ponto de partida a cidade de Belém, ocorre por barcos regulares de passageiros ou balsas que atravessam o complexo hídrico Guamá/Acará e aportam nos portos de Araparí ou São Francisco, ambos localizados no município de Barcarena, seguindo de ônibus ou carro pelas rodovias PA - 151 e PA 483. Outra forma de acesso é a utilização do complexo rodoviário da Alça Viária, a partir do Município de Marituba. As áreas estudadas localizam-se no sistema de influência do Terminal Portuário de Vila do Conde, na margem direita do rio Pará, sendo esta, um dos pólos industriais do estado do Pará. Este setor tem como escopo a movimentação de cargas (minérios) e descarga de óleo combustível e soda cáustica para atender as empresas Albras-Alunorte, Imerys Rio Capim, Pará Pigmentos, entre outras. O município de Barcarena apresenta destaque no contexto local, em função dos projetos industriais e atividades portuárias. Segundo dados do Censo IBGE (2010), atualmente, estima-se um contingente populacional de aproximadamente 100.000 habitantes. Na região de Vila do Conde são definidas três unidades de relevo, planalto rebaixando (terra firme), planícies de inundação (várzea) e planície arenosa (praia). O planalto rebaixado corresponde ao terreno levemente ondulado, pouco drenado, compreendido em altitudes superiores a 10 m, o qual não sofre influência da ação das marés. Faz contato com a unidade de planície de inundação, e termina de forma abrupta (falésias) na margem do rio Pará (RODRIGUES, 2008). As planícies de inundação são consideradas individualizadas devido o seu posicionamento geográfico, localizadas ao redor dos baixos cursos dos canais fluviais, com extensão lateral relacionada ao efeito de inundação causado pelas marés de enchente e vazante; e por fim a planície arenosa a qual se caracteriza pela presença de depósitos arenosos localizados, com extensão e largura reduzidos, constituídos por sedimentos de granulometria fina a média, ricos em quartzo e minerais pesados, cuja fonte está provavelmente associada ao retrabalhamento das margens e falésias que são feições características da região (BOULHOSA; MENDES, 2008). A instalação de empresas de transformação mineral em Vila do Conde (décadas de 1980 e 1990) ocasionou o crescimento populacional de forma intensa, o que vem causando diversos problemas socioambientais (SILVA; BORDALO, 2010). 15 A geologia pouco varia, sendo o arcabouço geológico constituído por sedimentos terciários (Formação Barreiras) presentes na porção continental do município, e do Quaternário, nas margens e calhas dos rios, constituindo a porção insular que predominam sobre a sedimentação da Formação Barreiras (SEPOF, 2005). Na classificação das formas de relevo adotadas pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE (2000), a área de trabalho insere-se nos Planaltos Costeiros. As formas de relevos abaixo da cota topográfica de 2 m, onde estão localizadas as “praias fluviais” (Conde, Ponta Grossa, Guajará de Itupanema e do Caripi), e sua continuação para dentro do rio Pará, são classificadas como as Terras Firmes Submersas, pois sofrem ação das marés fluviais. Dentre as falésias destas praias, entre as cotas topográficas de 2 m até 5 m, estão as Terras Firmes Emersas. Entre 5 m e 10 m de cota topográfica estão as Terras Altas, enquanto os Platôs ocorrem acima da cota de 10 m (PLANAVE, 2005). Segundo Boulhosa; Mendes (2008), na região de Barcarena existem três unidades morfoesculturais (Planalto Rebaixado da Amazônia, Planície Amazônica e Sistema Antropogênico) e cinco unidades morfológicas (terra firme, planície aluvial, praias fluviais, canais de maré, e área urbanizada), (Figura 03), a partir da abordagem proposta por Ross (1996), que estabeleceu táxons para classificação geomorfológica. 16 Figura 03: Mapa de unidades de paisagem da área de influência do porto de Vila do Conde. Fonte: (BOULHOSA; MENDES, 2008). A Região do Distrito de Vila do Conde,ao sudoeste do Município de Barcarena foi escolhida para sediar o complexo industrial-portuário. Entre os fatores que controlam a localização do complexo descreve-se a proximidade de Belém; a energia a baixo preço gerada pela Usina Hidrelétrica de Tucuruí – PA; água barata; infra-estrutura e os incentivos fiscais concedidas pelo Governo do Estado, além do baixo preço da terra; mão-de-obra barata e níveis de salários baixos (NOGUEIRA, 2000). Adjacente ao porto encontra-se o Complexo Alumínico constituído pelas unidades da ALUNORTE – Alumina do Norte do Brasil S.A., ALBRAS – Alumínio Brasileiro S.A, ALUBAR – Alumínios de Barcarena S.A. e o pólo caulinífero, constituído pelas empresas Pará Pigmentos S.A e Imerys Rio Capim Caulim S.A., causando, assim, uma eficiente ligação da região com o resto do mundo em vista de seu privilegiado posicionamento geográfico, as grandes extensões de frente 17 acostável com seus sete berços de atracação, calado de 14 metros, fácil acesso marítimo, fluvial e rodoviário, ampla disponibilidade de áreas para expansão, reduzidos custos com manutenção e infraestrutura (dragagem, balizamentos e cais) e a total integração entre porto e os municípios vizinhos (COMPANHIA DOCAS DO PARÁ, 2013). As praias de Itupanema e Caripi estão inseridas no Setor Continental Estuarino, onde as praias estão ligadas às influências do rio Pará e de barrancos dos sedimentos do Grupo Barreiras. As praias são reflectivas e intermediárias, com uma orla caracterizada por sucessivos promontórios e enseadas (FARIAS 2004 apud ALVES et al. op. cit. 2005). Entretanto, na Praia de Itupanema, ocorre na faixa intermaré, um depósito sedimentar com três setores: um setor composto de lamas orgânicas com grande quantidade de restos vegetais (galhos, folhas e raízes), chegando a ter entre 30-50 cm expostos pela erosão da praia, um setor intermediário com sedimentos lamosos com areia e o terceiro setor com sedimentos arenosos com matéria orgânica e arenosos com lama (RIBEIRO, 2007). 18 5. METODOLOGIA A metodologia está baseada na combinação de levantamento de dados bibliográficos e cartográficos pretéritos (secundários), aquisição e processamento de imagens GeoEye, trabalhos de campo, análises laboratoriais e integração dos dados em ambiente SPRING 5.0.5. As etapas metodológicas são apresentadas a seguir: Figura 04: Fluxograma representando a metodologia adotada no trabalho. 19 5.1. ETAPA PRÉ-CAMPO 5.1.1. Levantamento Bibliográfico e Cartográfico Os dados secundários foram coletados com a finalidade de estabelecer a fundamentação teórica para o desenvolvimento das diferentes etapas do trabalho, assim como para a caracterização geoambiental da área de estudo. Foram consultadas bases de dados online hospedadas em sites técnico- científicos e acadêmicos, entre eles o da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), de instituições públicas como o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) e privadas como o da Companhia Docas do Pará (CDP). Adicionalmente foram realizadas pesquisas em bibliotecas especializadas (Museu Paraense Emílio Goeldi, Universidade Federal do Pará). O levantamento cartográfico e de produtos de sensores remotos possibilitaram a aquisição de produtos cartográficos como mapas em formato digital e imagens de sensores remotos disponíveis (imagens de satélite óptico), com o intuito de visualização espacial dos elementos paisagísticos para complementação das informações referente às características da área de estudo. 5.1.2. Aquisição de Imagem de Sensor Remoto Imagens orbitais de alta resolução espacial do satélite GeoEye-1 foram adquiridas mediante download através do Google Earth Professional, um aplicativo completo de pesquisa e apresentação de dados geográficos, que possibilita navegação por imagens de satélite de todo o planeta, inclusive em imagens de alta resolução, além de possibilitar, em alguns casos, uma visão tridimensional de uma determinada localidade. Após o levantamento supracitado, foi selecionada uma imagem multiespectral datada de 31 de Julho de 2010, que apresentou melhor qualidade para a identificação dos alvos. As características técnicas da imagem estão sintetizadas na tabela abaixo: 20 Tabela 01: Informações referentes às características da imagem utilizada no trabalho. Sensor GeoEye Resolução espacial 1,64m / Multiespectral – 0,41m / Pancromática Tipo de imagem Pancromática e Multiespectral Data da Cena 31/07/2010 Formato GeoTIFF Pixels Altitude de captura 5,79 x 5,79m 26,5 km Cabe ressaltar que no Google Earth Professional não são disponibilizadas informações de processamento realizado nas imagens GeoEye, mas como estas são apresentadas em composição colorida, subentende-se que foram utilizadas informações multiespectrais do sensor, sendo que este captura imagens das faixas espectrais ao longo do visível (vermelho, verde e azul) e infravermelho. 5.1.3. Pré-processamento Digital de Imagens Para esta etapa foi realizado apenas a etapa de georreferenciamento, mediante a boa qualidade de imagem, fazendo com que não fosse necessária a realização de correções radiométricas. 5.1.3.1. Georreferenciamento As imagens geradas por sensores remotos (fotografias aéreas ou imagens de satélite) estão sujeitas a uma série de distorções espaciais, não possuindo, assim, precisão cartográfica quanto ao posicionamento dos objetos, superfícies ou fenômenos nelas representados. Segundo Crósta (1993), para corrigir as imagens de sensores remotos deve-se calcular a relação entre elas e outro sistema de coordenadas que, pode ser de duas formas: através do conhecimento exato dos parâmetros geométricos da órbita do satélite e de outras variáveis (modelo de geometria orbital) ou pela definição de pontos de controle no terreno (Ground Control Points – GCPs), que devem ser feições reconhecíveis nos dois sistemas. O georreferenciamento foi utilizado, uma vez que, para realizar a importação da imagem para o Sistema de Informação Geográfica (SIG), esta precisa estar de 21 acordo com os padrões exigidos neste ultimo, ou seja, o mesmo só importa dados já georreferenciados. Para o georreferenciamento da imagem foi utilizado o software Global Mapper 8.0 realizando a interface pontos de controle-imagem, onde utilizou-se as coordenadas (latitude e longitude) do software Google Earth Professional (Figura 05). Figura 05: Realização da correção geométrica através do software Global Mapper 8.0,destacando a localização dos pontos de controle utilizados para a correção. Para a realização do processo de correção geométrica, foi utilizada a técnica de mapeamento direto que estabeleceu uma relação entre coordenadas de imagem (linha e coluna) e coordenadas geográficas (latitude e longitude), utilizando pontos de controle (Tabela 02), que apresentaram erro máximo de 1,74 pixels, os quais foram identificados através de locais perfeitamente correlacionáveis para definir a posição dos pixels na imagem corrigida, sendo eliminadas as distorções existentes definindo assim o espaço geográfico ocupado pelas imagens. 22 Tabela 02: Caracterização dos pontos de controle coletados. Pontos Pixel X Pixel Y Longitude Latitude Erro Máximo Ponto 1 2380.83 1319.03 48°43’56.89’’W 1°32’10.36’’S1.74 Ponto 2 2357.8 1871.04 48°44’01.39’’W 1°33’5807’’S 1.27 Ponto 3 2462.97 2492.5 48°43’40.67’’W 1°35’59.03’’S 1.26 Ponto 4 3006.59 842.432 48°41’54.40’’W 1°30’36.99’’S 0.75 Ponto 5 2296.87 1447.84 48°44’13.48’’W 1°32’35.06’’S 1.33 Ponto 6 2133.68 1196.85 48°44’45.07’’W 1°31’46.35’’S 0.85 Ponto 7 4652.04 2521.34 48°36’33.03’’W 1°36’04.61’’S 1.01 Ponto 8 4504.39 522.377 48°37’01.69’’W 1°29’33.93’’S 0.71 Ponto 9 4197.63 268.433 48°38’01.79’’W 1°28’44.24’’S 1.63 Ponto 10 4197.63 6.21585 48°38’01.39’’W 1°27’53.14’’S 1.06 Ponto 11 4384.6 157.846 48°37’24.97’’W 1°28’23.14’’S 1.58 Ponto 12 4780.11 278.075 48°36’07.74’’W 1°28’46.18’’S 0.38 Ponto 13 4625.88 43.1781 48°36’37.72’’W 1°28’00.61’’S 1.43 Ponto 14 4507.25 3250.79 48°37’01.20’’W 1°38’27.50’’S 1.09 Ponto 15 4666.48 2119.09 48°36’30.20’’W 1°34’46.31’’S 0.74 Ponto 16 4577.74 1653.08 48°36’47.56’’W 1°33’14.80’’S 1.54 Ponto 17 821.7 2893.62 48°49’01.82’’W 1°37’17.36’’S 0.74 Ponto 18 1145.51 2911.47 48°47’58.38’’W 1°37’20.97’’S 0.22 Ponto 19 1643.66 2261.04 48°46’20.99’’W 1°35’13.84’’S 0.76 Ponto 20 1590.52 2386.01 48°46’31.24’’W 1°35’38.50’’S 0.98 Ponto 21 3587.45 1725.39 48°40’01.06’’W 1°33’29.38’’S 0.51 Ponto 22 3657.73 2685.65 48°39’47.45’’W 1°36’36.91’’S 0.44 Ponto 23 3435.14 2476.32 48°40’27.05’’W 1°35’56.00’’S 0.46 Ponto 24 2804.42 1501.7 48°42’34.18’’W 1°32’45.77’’S 0.88 Ponto 25 3315.73 3160.6 48°40’54.33’’W 1°38’09.70’’S 0.42 Ponto 26 2571.81 3060.95 48°43’19.54’’W 1°37’50.18’’S 0.49 Ponto 27 1889.55 3242.96 48°45’32.94’’W 1°38’25.71’’S 0.30 Ponto 28 2960.11 2056.41 48°42’03.64’’W 1°34’34.15’’S 0.80 Ponto 29 3611.86 895.329 48°39’56.30’’W 1°30’47.06’’S 0.73 Ponto 30 1530.34 1496.7 48°46’43.19’’W 1°32’44.59’’S 1.16 Ponto 31 328.218 2318.18 48°50’38.21’’W 1°35’25.16’’S 0.42 Ponto 32 1005.04 665.24 48°48’25.51’’W 1°30’02.59’’S 1.10 Ponto 33 4753.5 1806.85 48°36’13.18’’W 1°33’45.15’’S 0.36 Ponto 34 2988.92 198.44 48°41’57.60’’W 1°28’31.16’’S 1.42 Ponto 35 2727.5 517.338 48°42’48.97’’W 1°29’33.13’’S 1.46 Ponto 36 2464.95 832.021 48°43’40.58’’W 1°30’34.76’’S 1.42 Ponto 37 1525.64 1894.67 48°46’43.90’’W 1°34’02.36’’S 0.94 Ponto 38 2209.59 907.8 48°44’30.51’’W 1°30’49.82’’S 1.27 Desta forma foram selecionados 38 (trinta e oito) pontos de controle geograficamente bem distribuídos na área (Figura 06), atribuída a função polinomial 4+ GCPs e realizada a interpolação pelo método vizinho mais próximo, resultando em um georreferenciamento com RMS (margem do erro geométrico) inferior a 3.0 23 pixels. O Datum de referência utilizado foi o World Geodetic System-84 (WGS84), no sistema de coordenadas UTM (Universal Transverse Mercator). Figura 06: Seleção e posicionamento dos pontos de controle. O teste de validação do georreferenciamento foi realizado através da plotagem na imagem georreferenciada de shapes (linhas fixas (estradas)) coletadas na imagem original para avaliar o grau de superposição. 5.1.4. Processamento Digital de Imagens O processamento digital de imagens engloba as várias operações com o objetivo de otimizar a extração de informações e, portanto, ajudar a interpretação da imagem, que envolve a detecção e reconhecimento de elementos ou características da superfície terrestre registradas numa imagem e a sua classificação, sendo assim, devido apresentar boa resolução para a realização da interpretação, não foi necessário, para a imagem adquirida, a realização desta ação. 24 5.1.5. Análise de Imagem 5.1.5.1. Vetorização de Ambientes Nesta etapa houve a delimitação das áreas referentes a cada um dos ambientes identificados, onde foram criados polígonos com áreas diferentes. Estes vetores foram gerados no Google Earth Professional, onde foi possível distinguir com clareza todos os ambientes da área de estudo. Os vetores foram em seguida exportados do Google Earth Professional, importados no programa ArcGis 9.3. para compor as Cartas SAO. 5.2. ETAPA DE CAMPO Para a definição dos índices de sensibilidade ambiental à erosão e urbanização foi necessária a observação sobre os aspectos geoambientais que incluem os principais ecossistemas presentes, largura e declividade da face da praia, presença de construções e barracas, indicativos de erosão, nível de preservação da paisagem natural, ocorrência de poluição, usos e tipo de acesso. Diante do exposto, a etapa de campo foi realizada em abril de 2013 sendo destinada a coleta de amostras de sedimento, determinação da declividade da face praial, verificação de processos erosivos e de urbanização e reconhecimento in loco das praias de Caripi, Itupanema e Vila do Conde. Os acessos a cada local foram realizados em campo por observação e registro das rotas em tempo real com GPS acoplado ao software TrackMaker PRO. 5.2.1. Determinação da Declividade da Face Praial O levantamento dos dados da declividade praial foi elaborado a partir do método de determinação de ângulo com utilização de clinômetro tipo Abney, conforme descrito em Lima et al. (2010). O método necessita ser realizado por duas pessoas e consiste, primeiramente, em realizar a medida da altura dos olhos de uma das pessoas em uma haste ou régua topográfica e, em seguida, uma segunda pessoa desloca-se com a haste perpendicularmente a linha de preamar percorrendo uma distância de 10 metros, 25 medida com uma trena (Figura 07). Após este processo o primeiro observador faz coincidir a marca na luneta do aparelho com a altura do olho na haste, deslocando o nível de bolha para a posição horizontal. O valor da declividade corresponderá ao ângulo formado a partir da diferença entre a leitura referente à altura dos olhos do observador e a leitura realizada no perfil de deslocamento. Figura 07: Método de determinação da declividade com a utilização de clinômetro. Para cada setor das praias foi realizada uma medida, ou seja, nas praias de Caripí e Itupanema foi realizada uma verificação para cada uma destas, sendo que em Vila do Conde foram realizadas duas, totalizando quatro medições. Cabe ressaltar que a leitura da declividade é realizada nas escalas interna e externa (Figura 08), sendo que a primeira representa a declividade expressa em porcentagem e na segunda a declividade é lida em graus. 26 Figura 08: Esquema de determinação da declividade do terreno empregando o clinômetro tipo Abney. Fonte: (LIMA et. al., 2010). 5.2.2. Amostragem de Sedimento Foram realizadas coletas sistemáticas de sedimentos superficiais na zona intermaré das praias. As amostras dos sedimentos arenosos foram coletadas com auxílio de uma colher de pedreiro (Figura 09) e acondicionadas em sacos plásticos, devidamente identificados sendo armazenados em caixas de plástico, para envio ao Laboratório de Sedimentologia do Museu Paraense Emílio Goeldi – MPEG, para realização de análises granulométricas. Figura 09: Coleta de amostras de sedimentos arenosos. 27 Foram coletadas quatro amostras (01 em cada praia estudada) sendo que a praia de Vila do Conde foi dividida em dois setores, assim, nesta, foram coletadas duas amostras, cujos pontos de coleta foram devidamente georreferenciados (Tabela 03), mediante utilização de sistema de posicionamento global (GPS) Garmin Etrex Legend HCX, possibilitando também a utilização da navegação em tempo real, pelo Software TrackMaker Professional. Tabela 03: Identificaçãoe localização dos pontos de coletas de amostras e análise de ambientes. Pontos Coordenadas Praias Latitude Longitude P1CARIPI-01 1°29'29.86"S 48°42'22.16"O Caripi P2ITUPANEMA-01 1°30'38.14"S 48°43'38.59"O Itupanema P3VCONDE-01 1°33'58.43"S 48°46'7.64"O Vila do Conde P4VCONDE-02 1°33'55.75"S 48°46'8.27"O Vila do Conde 5.2.3. Registro dos Aspectos Geoambientais Para a delimitação de cada segmento as praias foram percorridas a pé. Para o registro e descrição dos setores foi utilizado o critério da homogeneidade das características geomorfológicas e ecossistêmicas. As ocorrências de feições ou elementos pontuais em trechos onde a feição predominante era diferente da feição adjacente, foram mapeadas como pontos, fotografadas e suas coordenadas registradas em GPS. Foram levantadas informações referentes à localização e caracterização dos ambientes físicos (tipos de sedimento, declividade, vegetação), assim como o estado de conservação dos mesmos; o uso e ocupação (áreas e estruturas de pesca, lazer, comércio, ocupação) e possíveis fontes de comprometimento da qualidade ambiental. 5.3. ETAPA PÓS-CAMPO Nesta etapa foram realizadas as análises granulométricas, análise da declividade da face praial, elaboração dos mapas de sensibilidade ambiental, e análise dos processos erosivos e de urbanização. 28 5.3.1. Análise dos Dados de Declividade da Face Praial Foi utilizada a metodologia proposta por Brasil (2004). Cabe ressaltar que a inclinação do litoral determina a extensão da zona intermarés e, consequentemente, o seu efeito na reflexão e quebra das ondas. Esta inclinação pode ser caracterizada como alta (maior que 30°), moderada (entre 30° e 5°) e pequena ou plana (menor que 5°). Esta análise corresponde a um dos instrumentos de determinação dos Índices de Sensibilidade Ambiental a Derramamento de Óleo já que leva em consideração os aspectos relativos ao alcance e tempo de permanência do óleo, sendo que em litorais muito inclinados, levam ao rompimento abrupto e reflexão das ondas, e o tempo de permanência do óleo será, provavelmente, mínimo, com rápida limpeza natural da área atingida; e em costas de baixa declividade, o tempo de permanência do óleo é mais prolongado havendo menor ação de limpeza natural. 3.3.2. Separação Granulométrica O termo granulometria significa medida de tamanho dos grãos (SUGUIO, 1973), onde sua análise permite estabelecer a distribuição quantitativa das partículas em um dado ambiente sedimentar e/ou pedológico. A proporção das classes granulométricas que compõem o sedimento e/ou solo constitui a textura, a qual se refere principalmente às proporções de areia, silte e argila (CAMARGO FILHO, 2005). A metodologia aplicada ao processamento das amostras envolveu alguns métodos tradicionalmente utilizados nos estudos sedimentológicos para análise de granulometria (Figura 10), vastamente difundidos na literatura especializada (SUGUIO, 1973). 29 Figura 10: Fluxograma das atividades laboratoriais com Sedimentos. As amostras de sedimentos arenosos foram lavadas com água corrente. Para completa retirada de constituintes que poderiam causar erros na análise. Posteriormente foram submetidas à secagem em estufa a 70° C (Figura 11). Em seguida foi realizado procedimento de destorroamento para homogeneização da amostra para o processo de quarteamento (Figura 12). De cada amostra seca, foi retirada uma fração de 120g (Figura 13) para a realização do peneiramento à seco. 30 Figura 13: Pesagem das amostras. Foram utilizadas peneiras com abertura de malha de 0,500 mm (areia grossa), 0,250 (areia média), 0,125 (areia fina) e 0,063 (areia muito fina), sobrepostas nesta ordem. Este conjunto foi submetido à agitação em um peneirador automático por 15 minutos (Figura 14). Figura 11: Amostras de sedimentos arenosos. Figura 12: Processo de quarteamento da amostra. 31 Figura 14: Peneirador vibratório para separação mecânica dos grãos de sedimento. Com base no peso de cada fração granulométrica retida em cada peneira foram calculados os parâmetros estatísticos de distribuição (mediana, média, grau de selecionamento, assimetria e curtose) e definida a classificação textural. 5.3.3. Análise Granulométrica Os critérios de determinação dos parâmetros estatísticos, como a distribuição de frequência do tamanho das partículas, diâmetro médio, desvio padrão, assimetria, curtose, grau de seleção e classificação textural, teve como base o método proposto por Folk; Ward (1957). A determinação e análise dos parâmetros granulométricos foram realizadas com o auxílio do software SisGran 2.4, que fornece a classificação quanto ao tamanho do grão predominante, ao grau de seleção, à assimetria e à curtose. Os histogramas das porcentagens acumuladas da granulometria do sedimento em escala phi, também foram gerados neste software. 5.3.4. Determinação de Níveis de Urbanização nas Praias Para definição do grau de ocupação urbana na face praial, foi utilizada a metodologia proposta por Esteves et al. (2003), que leva em consideração os seguintes parâmetros: (a) nenhuma ou baixa urbanização, quando menos de 30% da área de praia é ocupada por edifícios ou outras infra-estruturas, (b) urbanização 32 moderada, quando existe cerca de 30 a 70% de ocupação da linha de costa, e (c) margens altamente urbanizadas, quando mais de 70% da linha costeira é construída por habitações ou outras construções. A partir das observações em campo sendo complementadas com a análise da Imagem de satélite foi possível determinar o enquadramento das áreas a respeito destes parâmetros. 5.3.5. Determinação de Níveis de Erosão Os níveis de erosão foram determinados a partir da metodologia proposta por de Silva et al. (2009), que consiste basicamente na observação direta in loco de indicativos de erosão e a presença ou ausência da faixa de praia recreativa durante os períodos de preamar. Levando-se em consideração esses fatores, as praias estudadas foram setorizadas em trechos com (i) a sensibilidade baixa à erosão, ou seja, que apresentaram uma tendência atual à progradação; (ii) sensibilidade média, que estão atualmente em equilíbrio; (iii) sensibilidade alta, que localizam-se em área de intensa dinâmica e, por essa razão, apresentem uma tendência atual à erosão; (iv) sensibilidade muito alta, os trechos que se encontram atualmente em erosão. Para enquadramento destes parâmetros, foram observadas algumas características, como a presença de feições erosivas (voçorocas), situação das construções realizadas no local, além da identificação de outros fatores que comprovassem a ocorrência destes processos. 5.3.6. Elaboração das Cartas de Sensibilidade Ambiental a Derramamento de Óleo Os mapas de Sensibilidade Ambiental a Derramamentos de Óleos (SAO) trabalham com algumas informações básicas, sendo estas: índice de sensibilidade ambiental da costa, recursos biológicos e atividades socioeconômicas (NOAA, 2002). O Índice de Sensibilidade Ambiental (ISA) consiste em uma hierarquização da sensibilidade dos diversos ambientes, levando em consideração as características geoambientais do ambiente, a sua interação com óleo (resposta ao óleo)e as possibilidades de remoção, com as características morfosedimentares 33 (características sedimentares dos referidos ambientes e a declividade). Este índice é classificado em uma escala de 1 a 10, levando em consideração os ambientes costeiros inundáveis, sendo que o maior ISA (10) corresponde ao ambiente costeiro inundável mais sensível. Na metodologia proposta por Souza Filho et al. (2004) para a classificação de ISA com adaptações para zona costeira amazônica (Tabela 04). Por este motivo foi utilizada neste trabalho. Tabela 04: Adaptação dos métodos NOAA (2002) para a zona costeira amazônica. Fonte: (SOUZA FILHO et al., 2004). ISA Ambientes costeiros amazônicos 1A Costas rochosas expostas 1B Estruturas sólidas expostas construídas pelo homem 1C Falésias rochosas expostas com talus na base 2 Escarpas expostas e declives íngremes em argila 3A Praias com granulometria fina a média 3B Escarpas expostas com declives íngremes em areia 4 Praias e planícies de marés arenosas com granulometria grossa 5 Praias e bancos de cascalhos com areia 6 Enrocamentos 7 Planícies de marés expostas 8A Escarpas protegidas em leitos rochosos e sedimentos – Paleofalésias 8B Estruturas sólidas protegidas construídas pelo homem 8C Enrocamentos protegidos 8D Costas com turfa 9A Planícies de maré lamosas protegidas 9B Bancos e planícies de marés lamosas vegetados 9C Campos herbáceos hipersalinos (hypersalt marsh) 10A Campos herbáceos salinos e salobros (Salt and brackish water marshes) 10B Campos herbáceos doces e vegetação aquática (Freshwater marshes, aquatic vegetation) 10C Manguezais de intermaré 10D Manguezais de supramaré Para a classificação de cores, foram utilizados os dados fornecidos por Brasil (2004), de acordo com os índices de sensibilidade de cada ambiente (Tabela 05). 34 Tabela 05: Esquema de cores para classificação do Índice de Sensibilidade do Litoral (ISL). Fonte: (BRASIL, 2004). NOTA: Face às dificuldades para reprodução perfeita das tonalidades adotadas, pois estas podem variar dependendo da impressão, a escala de cores deverá ser entendida como um guia a ser obrigatoriamente ajustado passo-a-passo, de modo à obtenção de cores no padrão internacional acima apresentado (R – red / vermelho; G – green / verde; B – blue / azul). Cor Índice Código Tipos de Costa R G B ISL 1 119 38 105 - Costões rochosos lisos, de alta declividade, expostos; - Falésias em rochas sedimentares, expostas; - Estruturas Artificiais lisas (paredões marítimos artificiais), expostas. ISL 2 174 153 191 - Costões rochosos lisos, de declividade média a baixa, expostos; - Terraços ou substratos de declividade média, expostos (terraço ou plataforma de abrasão, terraço arenítico exumado bem consolidado, etc.). ISL 3 0 151 212 - Praias dissipativas de areia média a fina, expostas; - Faixas arenosas contíguas à praia, não vegetadas, sujeitas à ação de ressacas (restingas isoladas ou múltiplas, feixes alongados de restingas tipo “along beach”); - Escarpas e taludes íngremes (formações do grupo Barreiras e Tabuleiros Litorâneos) expostos; - Campos de dunas expostas. ISL 4 146 209 241 - Praia de areia grossa; - Praias intermediárias de areia fina média, expostas; - Praias de areia fina a média, abrigadas. ISL 5 152 206 201 - Praias mistas de areia e cascalho, ou conchas e fragmentos de corais; - Terraço ou plataforma de abrasão de superfície irregular ou recoberta de vegetação; - Recifes areníticos em franja. ISL 6 0 149 32 - Praia de cascalho (seixos e calhaus); - Costa de detritos calcários; - Depósito de tálus; - Enrocamentos (“rip-rap”, guia corrente, quebra-mar expostos. - Plataforma ou terraço exumado recoberto por concreções lateríticas (disformes e porosas). ISL 7 214 186 0 - Planície de Mara arenosa exposta; - Terraço de baixa-mar. ISL 8 225 232 0 - Escarpa/encosta de rocha lisa, abrigada; - Escarpa/encosta de rocha não lisa, abrigada; - Escarpas e taludes íngremes de areia, abrigados; - Enrocamentos (“rip-rap” e outras estruturas artificiais não lisas) abrigados. ISL 9 248 163 0 - Planície de maré arenosa/lamosa abrigada e outras áreas úmidas costeiras não vegetadas; - Terraço de baixa-mar lamoso abrigado; - Recifes areníticos servindo de suporte para colônias de corais. ISL 10 214 0 24 - Deltas e barras de rio vegetadas; - Terraços alagadiços, banhados, brejos, margens de rios e lagoas; - Brejo salobro ou de água salgada, com vegetação adaptada ao meio salobro ou salgado; apicum; - Marismas; - Manguezal (mangues frontais e mangues de estuários). 35 Para a identificação do ISA, foi necessário também o reconhecimento de ambientes através de imagens de satélite devidamente verificadas em campo através da verdade terreno, que se baseia na confirmação ou não dos dados obtidos através da visualização de imagens para reconhecimento dos ambientes. É fundamental para elaboração de mapas ISA a determinação da escala de mapeamento. Para este trabalho foi selecionada a escala operacional ou de detalhe 1:10.000, até então inédita em termos cartográficos para as áreas estudadas. Esta é muito utilizada para situações de alto risco/sensibilidade (BRASIL, 2004). Os dados foram integrados em ambiente SPRING 5.0.5. e os Mapas de Índices de Sensibilidade Ambiental a Derramamento de Óleo foram elaborados mediante utilização do software ArcGis 9.3. Com relação aos aspectos biológicos e socioeconômicos foram utilizados os dados do mapa de sensibilidade a derramamento de óleo de áreas de influência do terminal de Belém da Transpetro, em escala de 1:49.752 de 2004, onde já foram identificados esses feições para a região. 36 6. RESULTADOS E DISCUSSÃO 6.1. MAPEAMENTO DA SENSIBILIDADE AMBIENTAL A DERRAMAMENTO DE ÓLEO Inicialmente foi elaborado um mapa com uma visão geral do litoral do município de Barcarena que contempla as três praias com escala de aproximadamente 1:95.000 e posteriormente, cada praia estudada foi contemplada com uma Carta SAO em escala 1:10.000, onde foram priorizadas a sensibilidade dos ambientes e principais aspectos biológicos e socioeconômicos (Figuras 15 a 18). Na tabela 06 é apresentada uma síntese referente aos principais ambientes mapeados, principais características, comportamento do óleo e tipos de resposta do ambiente associados ao índice de sensibilidade. Tabela 06: Principais Características dos ambientes mapeados. Comportamento do óleo, tipo de resposta e índice de sensibilidade ambiental. Ambiente ISA Características Comportamento do óleo Tipo de Resposta Estruturas Sólidas 1B Declividade alta Superfície Lisa Constituída em madeira ou concreto Não há penetração Não há permanência do óleo A remoção do óleo tende a ser naturalmente e rápida Barrancos fluviais 1C Declividade alta Reflexão média das ondas e marés Edificados em rochas da Formação Barreiras; geralmente compactos Penetração do óleo inferior que 10cm Mínima possibilidade de soterramento do óleo É necessária a limpeza do óleo Praia Fluvial 3A Declividade moderada Areia média Reflexão baixa de ondas Presença de atividade socioeconômica Penetração do óleo inferior a 10cm Possibilidade de soterramento do óleo após processo erosivo É necessária a limpeza do óleo Escarpas expostas com declives íngremes em areia 3B Substrato semipermeável Reflexão
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